KR20170014773A - 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇 - Google Patents

프레스 가공물 전자동 이송용 로봇 Download PDF

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KR20170014773A KR1020150108648A KR20150108648A KR20170014773A KR 20170014773 A KR20170014773 A KR 20170014773A KR 1020150108648 A KR1020150108648 A KR 1020150108648A KR 20150108648 A KR20150108648 A KR 20150108648A KR 20170014773 A KR20170014773 A KR 20170014773A
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Abstract

본 발명은 기대에 설치되는 X, Y, Z축 운동유닛에 의해 X, Y, Z축 방향으로 왕복 운동하고, 복수의 아암과 다관 절에 의해 정/역회전하거나 기울어지거나 비틀어지는 등의 다양한 모션을 구현하면서 소재(물체)를 소정 위치로 신속하게 전달(이송)할 수 있도록 한 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇에 관한 것으로, 기대(2)에 설치되고 X, Y, Z축 운동기

Description

프레스 가공물 전자동 이송용 로봇{Press automatic workpiece transfer robot}
본 발명은 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇에 관한 것으로, 기대에 설치되는 X, Y, Z축 운동 장치에 의해 전후 좌우 상하 6방향으로 운동 하고, 아암과 회전 장치로 구성된 복수의 다관절에 의해 정방향/역방향 회전 운동을 하거나 비틀어지는 등의 여러가지의 관절운동을 구현하면서 프레스 가공물을 금형의 위치로 정확하고 신속 하게 전달 할 수 있도록 한 것이다
일반적으로 프레스 가공물을 이송 하는 장치는 횡렬 방향으로 거치된 다수의 프레스 장치 사이에 장착 시켜 직선운동으로 상하 또는 좌우의 방향으로 소재를 각각의 프레스 가공물 장치의 금형으로 이송 시키거나, 고가의 다관절 로봇을 각각의 프레스 장치 사이에 세팅 시켜 소재를 이송 하는 방식의 두가지 방식으로 프레스 가공물을 이송 시켰다. 이 두가지의 방식을 조합 하여 기계를 구성 한다.
본 발명은 다축의 운동이 가능한 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇을 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 서보 모터로 정밀 제어 되는 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇을 제공함에 특징이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 서버 기구에 의해 다축 동시 구동이 가능한 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇을 제공함에 특징이 있다.
본 발명 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇(1)은, 기대(2) 위에 설치되어 전/후/좌/우/상/하/로 6방향으로 이동하고, 다관절을 정/역회전 또는 꺾임으로 프레스 가공물을 운반하거나 프레스 금형에 장착 또는 탈착하는 등의 기능과 목적을 달성할 수 있다.
본 발명 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇(1)은, X,Y,Z축 운동 기구가 설치되는 유닛 (2);상기 유닛(2)에 장착되고 X, Y, Z축 동작 유닛에 의해 전후 좌우 상하 방향으로 운동하는 본체(3); 본체(3) 설치되고 랙 기어 회전장치에 의해 수평으로 원호운동하는 메인 다관절 유닛(30); 상기 메인 다관절 유닛(30) 선단에 설치되고 B축 회전을 하는 관절(31); C축 회전을 하는 관절(32); D축 회전을 하는 관절(33); 프레스 가공물 장 탈착 시킬 수 있는 클램핑 유닛(34)을 포함 한다.
본 발명은 본체(3) 상하 방향으로 평행 하게 설치되는 실린더(39)를 더 포함 할 수 있다.
본 발명 기구는, 구동 및 제동 수단인 서보모터와 동력전달수단인 랙기어, 피니언과 직선 운동 안내 수단인 LM 가이드로 구성될 수 있다.
본 발명에서 기대(2)는 다수의 다리(4)에 의해 지지 되고, 레벨링 풋(5)는 상기 다수의 다리(4)를 지지 하고 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇(1)의 높낮이를 조절할 수 있다.
본 발명 X축 운동유닛은, 수평판(6)의 윗면 양측에 평행으로 장착 되는 두개의 수직부재(7); 두개의 수직부재(7)윗면에 볼트로 고정되는 LM 가이드 레일(8); LM 가이드 레일(8);위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(9); 서보 모터(11)에서 나온 동력을 피니언(11a)로 부터 전달 받는 랙기어(10)을 포함 한다.
본 발명 Y축 운동유닛은, 이동판(12)의 윗면 양측에 고정 되는 수직부재(13); 수직부재(13) 윗면에 각각 볼트로 고정되는 LM 가이드 레일(14); LM 가이드 레일(14);위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(15); 모터(16)에서 나온 동력을 피니언(17)로 부터 전달 받는 랙기어(18)을 포함 한다.
본 발명 Z축 운동유닛(19)은, 지지판(20)의 중앙에 형성되는 통공에 수직으로 관통 고정되어 상기 본체(3)의 수직방향으로 외곽면에 90도 간격으로 고정되는 복수의 LM 가이드 레일(21); LM 가이드 레일(21); 위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(22); 서보 모터(23)에서 나온 동력을 피니언(24)로 부터 전달 받는 랙기어(25)을 포함 한다.
본 발명 A축 회전기구는, 본체(3) 윗면에 고정되는 원형링(26); 원형링(26) 윗면 중앙에 고정 되는 하우징(27); 하우징(27)내부 에 장착 되는 베어링(28); 베어링(28)에 삽입 되는 축 부재(29); 모터 (30)에서 피니언(31)로 전달된 동력을 받는 원형 랙기어(32)를 포함 한다.
본 발명 실린더(39)는, 지지판(20)에 수직 고정되고, 실린더(39) 내축에서 돌출돼 상하 운동하는 축봉(41) 상부에는 하우징(27)의 외곽에 고정되는 브라켓(42)이 체결된다.
본 발명 B축 회전 기구는(31)은, 케이스(43) 후단부에 직렬로 고정되는 서보모터(44); 서보모터(44)의 축과 연결되는 유니버셜 조인트(45); 유니버셜 조인트(45) 와 연결 되는 축재부(46); 축재부(46)에 삽입 되는 평기어(47)를 포함 한다.
본 발명 C축 회전기구(32)는, 케이스(48); 케이스(48)에 직렬로 후단부에 고정 되는 서보 모터(49); 서보 모터(49) 회전축에 연결 되는 축재부(50); 축재부(50)에 삽입 되는 베벨 기어 박스(51); 베벨 기어 박스(51) 외곽면을 고정 하는 플레이트(52)베벨 기어 박스 2차축 (53)를 포함 한다.
본 발명 D축 (33)은, 플레이트(52)에 고정 되는 브라켓(54); 서보 모터(55)를 보호 하기 위한 플레이트(56); 서보 모터(55)의 동력을 전달 하는 베벨기어 박스(51);베벨기어 박스(51) 2차 축(52)에 고정 되는 플레이트(53); 각각의 플레이트(53)내측에 고정되고 플레이트(54); 플레이트(54)에 삽입 고정 되어 프레스 소재를 장착 또는 탈착 할 수 있는 장치(34)를 포함 한다.
본 발명 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇 (1)은 X축(좌, 우)과 Y축(전,후), Z축(상,하) 운동을 할 수 있다
본 발명은 복수의 팔(다관절)에 의해 정회전 역회전에 의해 구성 할수 있는 모션으로 프레스 소재를 신속 정확 하게 이송, 거치 시키고 탈 부착 할 수 있다.
본 발명은 기존에 설치된 프레스 라인에 추가적인 설비 투자 없이 각 프레스 사이에 설치 하여 소재를 이송 거치 시킬 수 있다.
본 발명은 전후 좌우 상하 운동 그리고 다축의 관절운동 조합으로 아암의 이동 동선을 최소화 하여 고속 생산을 가능 하게 할 수 있다.
본 발명은 기대 하부에 장착된 레벨링 풋(5)에 의해 공정과 공정간의 금형 높이 차를 감소 시켜 이동선을 최소화 할 수 있다.
도1: 본 발명 일 예로 도시한 정면도
도2: 본 발명 일 예로 도시한 측면도
도3: 본 발명 일 예로 도시한 평면도
도4: 본 발명 일 예로 도시한 Z축 운동기구의 정면도
도5: 본 발명 일 예로 도시한 Z축 운동기구의 주요부를 표시한 평면도
도6: 본 발명 일 예로 도시한 B축 운동기구의 주요부를 표시한 정면도
도7: 본 발명 일 예로 도시한 A축 회전 운동기구의 주요부를 표시한 정면도
도8: 본 발명 일 예로 도시한 C축 회전 운동기구의 주요부를 표시한 정면도
도9: 본 발명 일 예로 도시한 D축 회전 운동기구의 주요부를 표시한 정면도
본 발명 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇(1)은, 기대(2) 위에 설치된다. 기대(2)는 X축(전후 직선 운동), Y축(좌우 직선 운동) 으로 구성 된다. 본체 (3)는 Z축(상하 직선 운동),A축 (수평 원호 회전 운동), B축(회전 운동), C축(회전 운동), D축(회전 운동)으로 구성 되 있다.
본 발명은 각 7개의 축 (X축, Y축, Z축, A축, B축, C축, D축)의 조합된 복합적인 운동으로 프레스 가공물을 신속하고 정확하게 이동 할 수 있다.
본발명은 가로 프레임(2a)과 세로 프레임(2b)이 용접으로 접합되어 기대(2)를 지지 한다. 브라켓(2c)은 용접된 가로 프레임(2a)과 세로 프레임(2b)구조물을 측면에서 볼트로 고정 하여 지지 한다. 가로 프레임(2a)의 하단부에 장착되어 브라켓(2c)의 내측 상단에 레벨링 풋(5)이 수직 방향으로 면 접촉 하여 프레스 가공물 전자동 이송용 로봇(1) 의 수평 상태를 유지 하거나 조절 할 수 있게 한다.
본 발명의 X 축 운동 기구는 복수의 수평판(6) 위에 볼트로 고정되는 브라켓(7); 리브 (7a)에 의해 브라켓(7) 측면이 보강 되고, LM 가이드 레일(8)는 브라켓(7) 상부 면에 고정 되고 가이드 블럭(9)은 LM 가이드 레일(8) 상부에 구름 접촉 으로 슬라이딩 되어 직선 운동을 할 수 있다.
상기 서보 모터(11)는 회전력 을 피니언(11a)로 전달 하고 피니언(11a)은 랙기어(10)에 섭동 하고 LM 가이드 레일(8)상부에 구름 접촉 으로 슬라이딩 되는 가이드 블럭(9)에 의해 X 축 운동 기구를 직선 운동하게 한다.
본 발명의 Y축 운동 기구는 이동판(12) 윗면에 복수의 수직부재(13)가 고정 되고 각각의 수직부재(13) 상부에는 LM 가이드 레일(14)이 고정 되고 가이드 블럭(15)은 LM 가이드 레일(14) 상부에 구름 접촉 으로 슬라이딩 되어 직선 운동을 할 수 있다.
상기 서보 모터(16)는 회전력 을 피니언(17)로 전달 하고 피니언(17)은 랙기어(18)에 섭동 하고 LM 가이드 레일(14)상부에 구름 접촉 되어 슬라이딩 되는 가이드 블럭(15)에 의해 Y축 운동 기구를 직선 운동 하게 한다.
본 발명의 Z축 운동 기구의 지지판(20) 윗면에 복수의 리브(20a)가 수직 고정되고 각각의 리브(20a) 내측에 가이드 블럭(22)이 옆면으로 장착 되고 가이드 블럭(22) 내측에 구름 접촉 하여 상하로 슬라이딩 되는 LM 가이드 레일(21)이 고정 된다.
상기 LM 가이드 레일(21) 내측에 사각 기둥(3a)이 고정되고 서보 모터(23)은 피니언(24)에 회전력을 전달 하고 랙기어(25)는 피니언(24)에 맞물려 운동 하고 사각 기둥(3a)은 랙기어(25)에 고정되어 상하 운동을 한다.
Z축 실린더(39)는 하부의 지지판(20)에 수직 고정되고 축봉(41)은 공압에 작동 되고 브라켓(42)에 고정 되어 본체 아암의 처짐또는 편심을 방지 한다.
본 발명의 A축 수평 원호 회전 운동 기구는 본체(3) 윗면에 원형링(26)이 고정 되고 원형링(26) 중앙에 하우징(27)이 고정 되고 하우징(27) 내측에 베어링(28)이 삽입 되고 축 부재(29)는 베어링(28)내측에 삽입 되고 원형링(27a)는 축부재(29)에 고정 되는 구조로 구성 된다.
상기 하우징(27)은 원형 랙기어(32)를 삽입 고정 하고 서보 모터(30)는 피니언(31)으로 동력을 전달 한다. 피니언(31)이 원형 랙기어(32)와 맞물려 동력을 전달 하여 회전 하면 A축은 수평 원호 방향으로 회전 할 수 있다.
본 발명의 B축 수직 원호 회전 운동 기구는 서보 모터(44)가 플레이트(43a)에 고정 되고 카플링(43b)는 서보 모터(44) 회전축에 연결 되고 유니버셜 조인트(45)는 카플링(43b)에 삽입되고 축부재(47a) 연결되고 평기어(47)은 축부재(47a)에 삽입 되는 구조로 구성 된다.
상기 평기어(47)는 평기어(47b)에 맞물려 서보 모터(44)의 동력을 전달하고 축부재(50b)를 동작 시켜 B축을 수직 원호 회전 운동 가능하게 하고 케이스(43)는 플레이트(43a)에 고정 되어 유니버셜 조인트(45)를 보호 한다..
본 발명의 C축 회전 운동 기구는 서보 모터(49)가 플레이트(43a)에 고정 되고 카플링(50a)은 서보 모터(49) 회전축에 연결 되고 축부재(50)는 카플링(50a)에 삽입 된다. 하우징(50c)은 베어링(50d)를 지지 하고 베어링(50d)은 축부재(50b)를 지지 한다.
상기 운동 기구의 케이스(48)는 원형링(27a)에 고정 되고 플레이트(43a)는 케이스(48)에 고정 된다.
상기 운동기구의 축재부(50)는 베벨 기어 박스(51)에 삽입 되고 서보 모터(49)의 동력을 전달 하여 C축의 운동 기구가 회전 가능하게 한다.
본 발명의 D축 기구는 플레이트(54)가 베벨기어 2차축(53)에 삽입 고정 되고 플레이트(56)는 베벨기어 박스(51)를 고정 한다. 서보모터(55)는 베벨기어 박스(51)에 연결 되어 회전 운동 가능 하게 한다.
(1)-프레스 가공물 전자동 이송용 로봇 (7a)(20a)-리브
(2a)-가로 프레임 (2b)-세로 프레임
(2c)(7)(42)-브라켓 (8)(14)-LM 가이드 레일
(9)(15)(22)-가이드 블럭 (11)(16)(23)(30)(44)(49)(55)는-서보 모터
(12)-이동판 (13)-수직부재
(11a)(17)(24)- 피니언 (10)(18)(25)-랙기어
(3a)-사각 기둥 (3)-본체
(26)(27a)-원형링 (27)(50c)-하우징
(28)(50d)-베어링 (29)(47a)(50)(50b)-축부재
(43)(48)-케이스 (45)-유니버셜 조인트
(47)(47b)-평기어 (43a)(54)(56)-플레이트
(50a)-카플링 축봉(41) (51)-베벨 기어 박스
(53)-베벨기어 2차축(53) (39)-실린더(39)
(20)-지지판

Claims (7)

  1. X축(전후 직선 운동), Y축(좌우 직선 운동) Z축(상하 직선 운동)으로 구성되는 기대(2);
    상기 기대(2)위에 설치되는 A,B,C,D축 운동 기구
    상기 D축 끝단에 설치되는 프레스 소재 장 탈착 가능한 기구물
  2. 수평판(6)의 윗면 양측에 평행으로 장착 되는 두개의 수직부재(7); 두개의 수직부재(7)윗면에 볼트로 고정되는 LM 가이드 레일(8); LM 가이드 레일(8);위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(9); 서보 모터(11)에서 나온 동력을 피니언(11a)로 부터 전달 받는 랙기어(10)을 포함 하는 X축 운동유닛

    이동판(12)의 윗면 양측에 고정 되는 수직부재(13); 수직부재(13) 윗면에 각각 볼트로 고정되는 LM 가이드 레일(14); LM 가이드 레일(14);위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(15); 모터(16)에서 나온 동력을 피니언(17)로 부터 전달 받는 랙기어(18)을 포함 하는 Y축 운동유닛.

    지지판(20)의 중앙에 형성되는 통공에 수직으로 관통 고정되어 상기 본체(3)의 수직방향으로 외곽면에 90도 간격으로 고정되는 복수의 LM 가이드 레일(21); LM 가이드 레일(21) 위에 구름 접촉으로 고정된 가이드 블럭(22); 서보 모터(23)에서 나온 동력을 피니언(24)로 부터 전달 받는 랙기어(25)을 포함 하는 Z축 운동유닛.
  3. 본체(3) 윗면에 고정되는 원형링(26); 원형링(26) 윗면 중앙에 고정 되는 하우징(27); 하우징(27)내부 에 장착 되는 베어링(28); 베어링(28)에 삽입 되는 축 부재(29); 모터 (30)에서 피니언(31)로 전달된 동력을 받는 원형 랙기어(32)를 포함 하는 A축 회전기구.
  4. 지지판(20)에 수직 고정되고, 실린더(39) 내축에서 돌출돼 상하 운동하는 축봉(41) 상부에는 하우징(27)의 외곽에 고정되는 브라켓(42)이 쳬결 되는 실린더(39).
  5. 케이스(43) 후단부에 직렬로 고정되는 서보모터(44); 서보모터(44)의 축과 연결되는 유니버셜 조인트(45); 유니버셜 조인트(45) 와 연결 되는 축재부(46); 축재부(46)에 삽입 되는 평기어(47)를 포함 하는 B축 회전 기구.
  6. 케이스(48); 케이스(48)에 직렬로 후단부에 고정 되는 서보 모터(49); 서보 모터(49) 회전축에 연결 되는 축재부(50); 축재부(50)에 삽입 되는 베벨 기어 박스(51); 베벨 기어 박스(51) 외곽면을 고정 하는 플레이트(52)베벨 기어 박스 2차축 (53)를 포함 하는 C축 회전기구(32).
  7. 본 발명 D축 회전 기구(33)은, 플레이트(52)에 고정 되는 브라켓(54); 서보 모터(55)를 보호 하기 위한 플레이트(56); 서보 모터(55)의 동력을 전달 하는 베벨기어 박스(51);베벨기어 박스(51) 2차 축(52)에 고정 되는 플레이트(53); 각각의 플레이트(53)내측에 고정되고 플레이트(54); 플레이트(54)에 삽입 고정 되어 프레스 소재를 장착 또는 탈착 할 수 있는 장치(34)를 포함 한다. D축 회전 기구(33)








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